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Proyecto H2020 AgriMax: Cooperativas de valorización de residuos agrícolas y alimentarios basadas en tecnologías flexibles de procesamiento de biorrefinerías con múltiples materias primas para nuevas aplicaciones de alto valor añadido

  • Type Project
  • Status Completado
  • Execution 2016 -2021
  • Assigned Budget 12.484.461,46 €
  • Scope Europeo
  • Main source of financing H2020
  • Project website AgriMax
Description

Los cambios ambientales y sociales sin precedentes que se están produciendo a nivel mundial plantean numerosos desafíos para garantizar el desarrollo sostenible de la humanidad durante las próximas décadas. Alrededor de un tercio de los alimentos producidos a nivel mundial se desperdicia cada año, generando 1.300 millones de toneladas de residuos al año. Las pérdidas de alimentos se producen a lo largo de toda la cadena de valor alimentaria, desde los agricultores hasta los consumidores. 

La Estrategia Europea de Bioeconomía incluye medidas para garantizar la seguridad alimentaria, gestionar los recursos naturales, reducir la dependencia de los recursos no renovables, mitigar el cambio climático y adaptarse a él, crear empleo y mantener la competitividad europea. Agrimax aporta diversos beneficios a la producción primaria, como la reducción de la pérdida de alimentos, la conservación de los recursos naturales, la sustitución de materias primas fósiles, la valorización de subproductos y la reducción del impacto ambiental. Estos resultados se han demostrado a escala de demostración mediante el desarrollo de dos biorrefinerías piloto con múltiples materias primas. Estas convierten los residuos agrícolas y de procesamiento de alimentos (AFPW) en productos validados en un entorno operativo.

Las dos biorrefinerías piloto se han construido en Italia y España, modernizando y ampliando las funcionalidades de las instalaciones ya disponibles en el emplazamiento. Estos se utilizan ahora para fabricar productos que, en la segunda mitad del proyecto, se han validado en sus aplicaciones finales. Se ha validado el rendimiento de los productos finales y se ha evaluado con éxito el impacto ambiental global de toda la cadena de valor, según el estándar de ACV. Basándose en resultados previos, se seleccionaron numerosos casos prácticos para revelar el potencial de nuevas cadenas de valor agroalimentarias basadas en residuos del procesamiento de tomate, cereales, aceitunas y patata. 

Los resultados de Agrimax permiten la recuperación óptima de subproductos en biorrefinerías, así como su uso en recubrimientos a base de cutina, proteínas para aplicaciones alimentarias, fibras para biocompuestos, aromas, compuestos fenólicos, licopeno y carotenoides menores, fibras de celulosa avanzadas, biopolímeros producidos por hongos para envases secundarios, bloques de construcción para biopolímeros aromáticos, compost e hidrocompost. Estos productos se pueden aplicar ahora en tres mercados: 1] Envases (el proyecto abarca soluciones de base biológica para envases flexibles y rígidos, materiales de barrera activos y pasivos, recubrimientos para envases metálicos, biocompuestos y envases secundarios). 2] Alimentos (aditivos, ingredientes, recubrimientos, microorganismos utilizados en la producción, se entregarán productos alimenticios mejorados). 3] Agricultura (soluciones basadas en fertilizantes con bioplásticos incorporados para películas de acolchado y macetas, así como biofertilizantes avanzados derivados de desechos con propiedades bioestimulantes y de biocontrol, que se entregarán en un enfoque en cascada). 

Agrimax también ha desarrollado nuevos modelos de negocio para maximizar el impacto de los resultados del proyecto. Esta actividad se ha llevado a cabo en colaboración con las partes interesadas, quienes también participan gracias al desarrollo de una Plataforma Conjunta de Partes Interesadas que abre las biorrefinerías piloto a entidades externas.

Description of activities

Durante el primer periodo del informe (hasta M18), el consorcio centró sus esfuerzos principalmente en el diseño de las dos biorrefinerías piloto. Los primeros seis meses del proyecto se utilizaron para establecer el marco para el desarrollo coherente y eficaz de las siguientes actividades. En primer lugar, se revisó el estado del arte en la conversión de residuos agrícolas alimentarios y se definió la disponibilidad de materia prima. También se identificaron y tuvieron en cuenta los puntos de referencia del mercado y la normativa aplicable para una implementación exitosa y la introducción en el mercado de los resultados del proyecto. Del mes 6 al mes 18, el consorcio desarrolló el diseño conceptual de las plantas piloto. Además, se evaluaron aspectos relacionados con la capacidad de almacenamiento de las diferentes materias primas, así como las propiedades de los principales productos de ambas plantas piloto. Se creó una Plataforma Conjunta de Partes Interesadas para involucrar a un número relevante de partes interesadas y abrir las biorrefinerías a posibles usuarios locales. 

Durante el segundo periodo del informe (M19-M30), el consorcio centró sus esfuerzos en la construcción y puesta en marcha de las dos biorrefinerías. Al finalizar la RP2 (M30, marzo de 2019), se completó el edificio de la Planta Piloto Italiana y el consorcio del proyecto inauguró extraoficialmente la biorrefinería, lista para comenzar las pruebas funcionales. La Planta Piloto Española seguía en construcción en M30, con una fecha estimada de finalización para M36 (septiembre de 2019). Simultáneamente, el consorcio comenzó a prepararse para la optimización de los procesos de la biorrefinería y la valorización de sus productos. Finalmente, el consorcio continuó con las actividades de difusión y comunicación mediante el desarrollo y la publicación de varios vídeos, el lanzamiento de la primera versión de la Plataforma Conjunta de Partes Interesadas para pruebas internas dentro del consorcio y la continuación del trabajo en una estrategia integral de explotación y la elaboración de nuevos modelos de negocio circulares. 

Durante el tercer período del informe, de M31 (01/04/2019) a M60 (30/09/2021), el consorcio centró sus esfuerzos principalmente en la puesta en marcha de dos biorrefinerías piloto y la realización de ensayos funcionales para probar las nuevas tecnologías implementadas. Paralelamente, los datos e información de los ensayos piloto se utilizaron para mejorar continuamente el rendimiento de valorización de subproductos y flujos de residuos, evaluar el uso de biocompuestos derivados como aditivos alimentarios, ingredientes alimentarios o recubrimientos comestibles, realizar evaluaciones ambientales de ACV y tecnoeconómicas de las plantas, definir modelos de negocio cooperativos y lograr el resto de los resultados de Agrimax. Las actividades mencionadas también permitieron a los socios que trabajan en la valorización de los resultados piloto y los flujos de residuos recibir información y muestras sobre los resultados piloto y proceder con actividades preliminares de caracterización y procesamiento de materiales, cuyos resultados alimentaron su preparación para la ampliación una vez que los pilotos operen a plena capacidad. Es importante destacar que, con las capacidades piloto exactas y las fechas/cantidades de producción conocidas con un alto grado de certeza, fue posible crear un plan detallado de oferta y demanda donde la oferta fue determinada por las plantas piloto en función de sus capacidades y disponibilidad de materia prima (es decir, estacionalidad).

Objectives

Aproximadamente un tercio de todos los alimentos producidos a nivel mundial se desperdicia cada año a lo largo de toda la cadena de valor, desde los agricultores hasta los consumidores. Para extraer las cantidades significativas de compuestos valiosos contenidos en estos desechos, AgriMax combinará tecnologías de procesamiento asequibles y flexibles (extracción asistida por ultrasonido y con solventes, filtración, tratamientos térmicos y enzimáticos) para la valorización de corrientes secundarias del cultivo hortícola y la industria de procesamiento de alimentos que serán utilizadas en un enfoque cooperativo por las partes interesadas locales. 

El potencial holístico de cuatro nuevas cadenas de valor agrícola (residuos y subproductos del cultivo y procesamiento del tomate, cereales, aceitunas, patatas). Cualquier subproducto generado a lo largo del ciclo de producción se valorizará en cascada hasta alcanzar más del 40% del uso de alto valor de los residuos. Esto conducirá a una producción adicional de principios activos en menor concentración, pero también de fibras, biogás y fertilizantes a partir de la biomasa restante (estos últimos con el objetivo de ser utilizados en circuito cerrado en el cultivo de los cultivos utilizados en el proyecto para evitar el empobrecimiento del suelo). 

Un ACV y un LCC también estudiarán el mejor enfoque para minimizar el impacto ambiental de las nuevas cadenas de valor sin poner en peligro la rentabilidad de las operaciones. Los procesos piloto de biorrefinería con múltiples materias primas se validarán en dos sitios de demostración en España e Italia. Se estudiarán aspectos sociales, éticos, de seguridad, tecnoviabilidad y regulatorios. 

Por último, pero no menos importante, se creará un modelo de negocio y una plataforma de comunicación entre los potenciales proveedores de materias primas para maximizar el uso de las plantas de tratamiento cooperativas durante todo el año.

Results

Para impulsar la transición hacia una economía de base biológica en Europa, AgriMax está desarrollando una innovadora generación de biorrefinerías flexibles y multipropósito en las que se aplican diversas tecnologías de conversión innovadoras en cascada para obtener bioproductos de alto valor añadido. 

La extracción asistida por ultrasonidos, la explosión de vapor, el tratamiento enzimático y las tecnologías de filtración se complementan para obtener biocompuestos de diversas maneras: a) mejorando el rendimiento de la extracción y, por consiguiente, la rentabilidad; b) brindando la oportunidad de utilizar disolventes ecológicos (p. ej., agua) mejorando su rendimiento de extracción; c) mejorando la extracción de componentes sensibles al calor en condiciones que, de otro modo, presentarían rendimientos bajos o inaceptables. 

AgriMax también acelerará la adopción en el mercado de los productos de las biorrefinerías, desarrollando un modelo de negocio a medida e involucrando a las partes interesadas relevantes a través de una plataforma en línea para que accedan a las instalaciones y prueben los productos resultantes.

Coordinators
  • IRIS TECHNOLOGY SOLUTIONS, SOCIEDAD LIMITADA (IRIS)
Collaborators
  • TECHNOVATIVE SOLUTIONS LTD
  • FLOWPHYS AS
  • COMMISSARIAT A L ENERGIE ATOMIQUE ET AUX ENERGIES ALTERNATIVES (CEA)
  • SPIKE RENEWABLES SRL (SPIKE)
  • ECONOTHERM (UK) LIMITED (ECONOTERM UK LTD)
  • IKNOWHOW SA (IKNOWHOW)
  • ASOCIACION DE INVESTIGACION DE LASINDUSTRIAS CERAMICAS AICE (ASOCIACION DE INVESTIGACION DE LASINDUSTRIAS CERAMICAS AICE)
  • TWI LIMITED